CN102304381A - 一种组合式回收煤焦油设备及其回收煤焦油方法 - Google Patents

Abstract

一种组合式回收煤焦油设备及其回收煤焦油方法，所述设备是由离心分离回收部分、旋转分离回收部分和循环焦油喷洒部分构成；所述方法是将荒煤气导入负压煤气通道，进入旋转装置，煤气中的焦油在吸收室中与循环焦油形成大颗粒焦油液滴，沿管壁进入带有液封装置的焦油收集器内，荒煤气中未被吸收的焦油经组合式煤焦油回收设备下部所设置的旋风分离器进一步分离回收，净化后的煤气从旋风分离装置的中心管排出。本发明设备结构简单，体积小，投资低，处理量大；本发明方法操作简单，运行成本低，对荒煤气中焦油的回收效率高。

Description

一种组合式回收煤焦油设备及其回收煤焦油方法

技术领域

本发明涉及一种回收煤焦油设备及其方法，具体地说，是一种包括离心分离回收部分、旋风分离回收部分和循环焦油喷洒回收部分的组合式回收荒煤气中煤焦油的设备及其回收煤焦油的方法。

技术背景

现有焦炉煤气洗涤净化及焦油回收装置有横管间接冷却器、空喷塔、机械氨水焦油澄清槽和电捕焦油器，其煤焦油的回收方法有冷却洗涤法、电捕焦油法和吸附法。

冷却洗涤法的主要设备有上升管、桥管、集气管、初冷却器。煤气在桥管和集气管中被氨水初步冷却洗涤，煤气中未冷却的焦油在初冷器中初冷。初冷一般有间接冷却、直接冷却和间冷直冷相结合三种。所述三种煤焦油回收方法各有不同，可因生产规模、工艺要求以及其他条件选择采用。

电补焦油法的主要设备是电捕焦油器,电捕焦油器其结构均由壳体、沉淀极、电晕极、上下吊架、煤气再分布板、绝缘箱和馈电箱等部件组成。利用高电压直流电流，使设备内产生巨大电场，焦油带电，在电场力的作用下被收集到极板上从而达到净化效果，这种设备的净化效率较高，工作阻力小，但在运行过程中，电极表面容易集聚油垢形成油膜层，阻碍电极放电，严重降低处理效果，此外还存在着积聚油垢不易清洗、设备造价高，占地面积大。

吸附法是通过吸收剂吸收煤气中的焦油，此法吸收设备庞大，占地广，吸收剂再生操作困难，难以循环再生利用。

现有公开号为CN2315117Y的一种“焦炉煤气净化与回收装置”，采用了循环氨水吸收焦油，由上升管、桥管、吸气管、集气箱连接而成，焦油回收部分由沉渣池、沉清散热分隔池、焦油中间池、氨水中间池。其回收方法为在桥管处喷洒氨水初步冷却煤气，回收部分煤焦油，最后在集气箱中使煤气穿过集气箱中的水，由水吸收煤气中的焦油。该法使用大量的水，且处理水困难并浪费资源。

公开号为CN201490292 U的一种“焦油烟气回收装置”，主要有烟道，该烟道的进口与排烟口相连通，所述烟道由吸附室和缓冲室串接而成，吸附室内有吸附烟气的固化净化板，该固化净化板为土坯，该土坯的一端与所述吸附室连接，相邻两土坯交错平行地设置在吸附室相对应的内壁上。该装置结构简单，所排出的气体基本上消除了焦油烟气，不能实现过程工业化。

发明专利为 CN1824369A公开了一种“利用超重力技术净化含油烟气体的方法及装置”，其方法是通过引风机叶片将油烟气体从下面引入一个带负压的烟气通道，经过一个旋转填料层，其中的固体颗粒、液滴、固液结合物等在高速旋转的填料层中被捕获，在强大离心力作用下，由填料带动并沿填料向外侧运动，进而摆脱气体被甩向烟气通道内壁并流向底部，经汇集由液体出口收集。分离后的干净气体穿过填料层排空。由于焦化厂煤焦油粘度大，产量高，此法处理量少，能耗高，不适用于处理煤气焦油。

上述回收焦炉煤气中煤焦油的设备及其方法，优缺点各有不同，其存在的问题是煤焦油回收率不高或者是不回收煤焦油，而且设备庞大且不符合节能环保要求。煤气中回收不完全的焦油还影响后续设备的使用寿命以及后续的产品质量。

发明内容

基于现有煤焦油回收设备及其回收煤焦油的方法，本发明的问题在于简化焦油回收设备，降低投资，提高煤焦油回收收率，并提供一种组合式回收煤焦油设备及其回收煤焦油方法。

一种组合式回收煤焦油设备，包含一所述回收煤焦油设备中设置一离心分离回收部分、一旋风分离回收部分和一循环焦油喷洒回收部分；其中：

所述离心分离回收部分是由一电机轴中部连接有叶片，轴端头连接有煤气挡板；煤气通道延伸至垂直中心线的叶片上面；

所述旋风分离回收部分是叶片和煤气挡板与相对应的回收煤焦油设备的圆周内壁面构成；

所述循环焦油喷洒回收部分是一循环油泵及其焦油管连通有回收煤焦油设备下端的液封焦油储罐和回收煤焦油设备中上部煤气通道内的焦油喷嘴；煤气中心通道位于回收煤焦油设备中轴线连通煤气出口。

一种用于上述的一种组合式回收煤焦油设备的回收煤焦油方法，包括离心分离方法、旋风分离方法和煤焦油相互吸附分离方法；其中：

所述离心分离方法是荒煤气在叶片的作用下产生强大的离心力，使荒煤气与煤焦油实现初步分离；

所述旋风分离方法是荒煤气在叶片的作用下形成旋流体，使得煤气中的煤焦油旋流到煤焦油设备的圆周内壁面而实现煤气与焦油的分离；

所述煤焦油相互吸附分离方法是焦油喷嘴喷洒的焦油与荒煤气中的焦油颗粒相互吸附，形成大颗粒的焦油液滴，使煤气与焦油进行分离开。

本发明一种组合式煤焦油回收设备，与现有技术相比，其煤焦油回收设备将离心分离回收部分、旋风分离回收部分和循环焦油喷洒部分三部分结构集于一体，使得煤焦油回收设备的结构大大简单，节约了成本，而且设备运行安全可靠；

本发明一种用于煤焦油回收设备的煤焦油回收方法，与现有技术相比，通过离心分离回收、旋风分离回收和循环焦油喷洒回收三部分焦油回收方法集于一体，有效地提高了煤焦油的收率，节约了能源，降低了成本，简化了后续工段及副产品的处理，也使得结构和工艺更加简化，操作更加便。

附图说明

图1是本发明煤焦油回收设备的结构示意图。

图中：1-电机；2-煤气通道；3-叶片；4-煤气挡板；5-吸收室；6-煤气出口；7-煤气中心通道；8-旋风分离器；9-焦油出口；10-分离焦油出口；11-液封焦油储罐；12-循环油泵；13-焦油管；14-煤气入口；15-焦油喷嘴。  

具体实施方式

结合附图进一步详细说明如下：

具体实施例1

实施本发明所提供的一种组合式回收煤焦油设备，是基于离心分离和吸附的原理设计的，包括在组合式回收煤焦油设备中设置的一离心分离回收部分、一旋风分离回收部分和一循环焦油喷洒回收部分三部分有机结合构成。

基于吸附的原理，设计出焦油喷洒系统。喷洒的焦油与煤气中的焦油吸附，形成大颗粒焦油液滴。焦油与煤气分离采用离心分离，离心分离出大颗粒焦油，旋转分离小颗粒焦油。离心分离回收部分是吸收室5，由电机1、机座、叶片3、煤气挡板4、煤气出口6构成。在焦油吸收室5顶部有煤气通道2，用于煤气导入吸收室5。吸收室5上端设有机座，机座上固定有电机1，电机1轴上有用于旋转甩出煤气的叶片3，叶片3下面设有一固定挡板4，用于改变煤气流动方向，煤气挡板4用支架支撑，煤气入口位于叶片3上面。吸收室5一侧有净煤气出口6，吸收室5中，煤气通道2尾端中部有循环焦油喷嘴15喷洒焦油。焦油吸收室5下端与旋风分离器8连接的是一倾斜的通道。斜通道下部是旋风分离器8，旋风分离器8下面是液封焦油储罐11。由于煤气管道末端有风机叶片3，为便于煤气旋转甩出，选择煤气从设备上面进入。为减少高速电机1运转时对电机轴的离心力，尽量减少了机轴的长度，高速电机1运转需要支架支撑，选择支架设计在设备顶部，将电机直接安装在设备上面。旋风分离回收部分是由旋风分离器8、焦油出口9、煤气中心通道7构成。煤气可在旋风分离器8上部、中部、下部进入，由于制造成本、现有技术以及设备的连接性和一体化，本设备选择了煤气从上部进入旋风分离器8。循环焦油喷洒部分是由液封焦油储槽11、循环焦油泵12和焦油喷嘴15组成。为了避免煤气外泄和焦油中的气体散发到空气中，本设计选择液封焦油储罐11。循环焦油选择在离心之前喷洒，可使煤气中的焦油颗粒与喷洒的循环焦油充分混合，更有利于荒煤气中煤焦油的吸收，煤气和焦油旋转甩出后，可使更多的焦油被甩在吸收室5的器壁上，减少了进入旋风分离回收部分的煤气焦油含量。

具体实施例2

荒煤气进入负压煤气通道2后，流动的过程中，喷洒的循环焦油与煤气中的焦油相互吸附而聚集，形成大颗粒焦油液滴，焦油下落过程中也可相互吸附变大，可以看到淡黄色的荒煤气颜色明显变浅，实现了煤气与焦油初步分离。在经过叶片3时，荒煤气在叶片3的作用下产生强大的旋转离心力，焦油随煤气旋转甩出，大颗粒的焦油液滴被甩在器壁上而实现初步分离。煤气旋转甩出后，在旋风分离器中向下旋转过程中，小颗粒的焦油液滴也被旋转到器壁上而与煤气分离，脱除焦油后的煤气进入装置的中心通道7后，继续旋转上升，可进一步分离细小颗粒的焦油液滴。煤气最后由煤气中心通道7引出设备，分离的焦油最后汇集进入设备下面的液封焦油罐11。用分光光度计可测得本设备净化后的煤气满足化产的后续生产中对焦油含量的要求。

具体实施例3

称取6.68kg呼伦贝尔褐煤（空干基）放入热解箱中热解，从室温开始加热，以15℃/min的升温速率加热到500℃，恒温2h。用水间接冷却的方式收集煤热解产生的焦油，焦油收率为4.37%。重复上述实验，用间接冷却的方式收集煤焦油，在冷却管上面喷洒循环焦油，焦油收率为4.73%。

重复上述实验，称取6.68kg呼伦贝尔褐煤（空干基）放入热解箱中热解，从室温开始加热，以15℃/min的升温速率加热到500℃，恒温2h。用本设备及其方法收集煤焦油，测得焦油收率为5.11%。 

Claims (2)

1.一种组合式回收煤焦油设备，包括回收煤焦油设备中设置的一离心分离回收部分、一旋风分离回收部分和一循环焦油喷洒回收部分； 

所述离心分离回收部分是由一电机（1）轴中部连接有叶片（3），轴端头连接有煤气挡板（4）；煤气通道（2）延伸至垂直中心线的叶片（3）上面；

所述旋风分离回收部分是叶片（3）和煤气挡板（4）与相对应的回收煤焦油设备的圆周内壁面构成；

所述循环焦油喷洒回收部分是一循环油泵（12）及其焦油管（13）连通有回收煤焦油设备下端的液封焦油储罐（11）和回收煤焦油设备中上部煤气通道（2）内的焦油喷嘴（15）；煤气中心通道（7）位于回收煤焦油设备中轴线连通有煤气出口（6）。

2.一种用于权利要求1所述的组合式回收煤焦油设备的煤焦油回收方法，包括离心分离方法、旋风分离方法和煤焦油相互吸附分离方法；

所述离心分离方法是荒煤气在叶片（3）的作用下产生离心力，使荒煤气与煤焦油实现初步分离；

所述旋风分离方法是荒煤气在叶片（3）的作用下形成旋流体，使得煤气中的煤焦油旋流到煤焦油设备的圆周内壁面而实现煤气与焦油的分离；

所述煤焦油相互吸附分离方法是煤焦油喷嘴（15）喷洒的焦油与荒煤气中的焦油颗粒相互吸附，形成大颗粒的焦油液滴，使煤气与焦油进行分离开。

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